Ανάλυση της Αεροδυναμικής αλληλεπίδρασης Κύριου Δρομέα - Προπέλας σε Υβριδικό ελικόπτερο, με χρήση της Μεθόδου Γραμμής Δράσης

Κόρδας, Παναγιώτης; Kordas, Panagiotis

dc.contributor.author	Κόρδας, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Kordas, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2023-01-25T08:07:56Z
dc.date.available	2023-01-25T08:07:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56889
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24587
dc.rights	Default License
dc.subject	Αεροδυναμική	el
dc.subject	Ελικόπτερα	el
dc.subject	Υπολογιστική Ρευστομηχανική	el
dc.subject	Computational Fluid Mechanics	en
dc.subject	Hybrid-Compound	en
dc.subject	Aerodynamics	en
dc.title	Ανάλυση της Αεροδυναμικής αλληλεπίδρασης Κύριου Δρομέα - Προπέλας σε Υβριδικό ελικόπτερο, με χρήση της Μεθόδου Γραμμής Δράσης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αεροδυναμική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-09-28
heal.abstract	Η παρούσα Διπλωματική Εργασία έχει ως αντικείμενο την εφαρμογή της μεθόδου Γραμμής Δράσης (Actuator Line Method) σε μοντέλο Υβριδικού Ελικοπτέρου, με σκοπό τον προσδιορισμό της αεροδυναμικής αλληλεπίδρασης μεταξύ του Κύριου Δρομέα και της Προπέλας αυτού. Το εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε είναι ο κώδικας MapFlow, ο οποίος έχει αναπτυχθεί από το Τμήμα Ρευστών (ΕΜΠ). Αρχικά, θα πραγματοποιηθεί σύντομη βιβλιογραφική αναφορά στα ελικόπτερα ως σύγχρονα εναέρια οχήματα, ενώ παράλληλα θα αναλυθούν τα υπάρχοντα είδη ελικοπτέρων και οι διάφορες εφαρμογές τους. Θα γίνει σύντομη παρουσίαση του εξεταζόμενου είδους αεροσκάφους (Hybrid Type – Eurocopter X3), των τεχνικών χαρακτηριστικών, καθώς και των ιδιαιτεροτήτων αυτού. Επίσης, θα πραγματοποιηθεί μία πολύπλευρη σύγκριση μεταξύ Compound & Tiltrotor ελικοπτέρων εν γένει, δύο αεροσκαφών τα οποία φαινομενικά εξυπηρετούν τον ίδιο σκοπό, όμως προορίζονται για διαφορετικές εφαρμογές. Στη συνέχεια, θα παρουσιαστεί η μέθοδος Γραμμής Δράσης της υπολογιστικής Ρευστομηχανικής (Actuator Line Method – ALM), μία πλεγματική μέθοδος η οποία συμβάλλει στον υπολογισμό της ροής γύρω από τις πτέρυγες των δρομέων του εξεταζόμενου αεροσκάφους. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται από τον κώδικα ‘MapFlow’, του εργαστηρίου αεροδυναμικής, ο οποίος έχει δημιουργηθεί σε γλώσσα FORTRAN 90. Επίσης, θα γίνει σύντομη παρουσίαση για την δημιουργία των πλεγμάτων του υπολογιστικού πεδίου. Το πλέγμα, ορίζει στον κώδικα τα σημεία υπολογισμού της ροής, μέσα στα όρια του χωρίου των υπολογισμών. Κάθε πλέγμα, δημιουργήθηκε με συγκεκριμένους αυστηρούς κανόνες ώστε να διασφαλιστεί η ακεραιότητα των αποτελεσμάτων. Αξίζει να σημειωθεί, πως το πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για την δημιουργία των πλεγμάτων, ήταν το ANSA της BETA CAE. Κλείνοντας το κεφάλαιο, θα γίνει παρουσίαση του εξεταζόμενου μοντέλου, αναλύοντας πώς το αεροσκάφος κατασκευάστηκε υπό κλίμακα. Εν συνεχεία, θα πραγματοποιηθεί αριθμητική ανάλυση για τις μεταβλητές εισόδου του κώδικα. Συγκεκριμένα, οι μεταβλητές αυτές αφορούν την χωρική και την χωρική διακριτοποίηση του υπολογιστικού πεδίου. Στόχος είναι η λήψη αποτελεσμάτων υψηλής ακρίβειας και πυκνότητας πληροφορίας, με όσο το δυνατόν λιγότερο υπολογιστικό κόστος. Κατόπιν, έχοντας καθορίσει πλήρως τις μεταβλητές του προβλήματος, θα προχωρήσουμε στις υπολογιστικές προσομοιώσεις, εφαρμόζοντας τις πραγματικές συνθήκες λειτουργείας του αεροσκάφους επιλύοντας το πεδίο ροής με την μέθοδο ALM. Αρχικά, θα αναλυθούν τα αποτελέσματα κατά την απομονωμένη λειτουργία κάθε δρομέα (κύριος δρομέας και προπέλα) που λήφθηκαν από τις προσομοιώσεις, καθώς επίσης θα συγκριθούν με αποτελέσματα διαφορετικών CFD μεθόδων. Στη συνέχεια, θα πραγματοποιηθούν προσομοιώσεις συνδυασμένης λειτουργίας των δρομέων του οχήματος, με σκοπό καταγραφεί η επίδραση της λειτουργίας του κύριου δρομέα σε συνδυασμό με τις προπέλες, ιδίως σε χαμηλές ταχύτητες.	el
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Μαθιουλάκης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσινάς, Σπυρίδων	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false